Estudio de la fotosíntesis.
Definición. Tipo de reacción.
Es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. Gracias a este proceso la energía luminosa se transforma en energía química, que es la única energía útil para cualquier ruta metabólica; siendo el ATP la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Más tarde el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad.
Se debe de tener en cuenta que la vida humana en nuestro planeta no sería posible sin la fotosíntesis. Ésta es realizada por plantas de color verde, todas las algas (unicelulares, pluricelulares, verdes, rojas, marrones…), algunas bacterias fotosintéticas y algún protozoo.
Es una reacción endotérmica, pues ΔH>0; Este proceso absorbe la energía lumínica.
Estudio energético del proceso, variación de entalpía, entropía y energía libre.
La síntesis de glúcidos es una actividad metabólica muy costosa.
La fijación de 3 moléculas de CO2 con producción de una molécula de GAP requiere el gasto de 9 moléculas de ATP y 6 de NADPH. Por tanto, son necesarias dos vueltas de ciclo para producir un mol de glucosa. De forma global se puede concluir que la reacción global de la fase oscura de la fotosíntesis sería:
6CO2 + 12 NADPH + 12H+ + 18 ATP --> 1 Hexosa + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 Pi
La variación de entalpía de la reacción global de fotosíntesis en kJ/mol de glucosa es ΔH: 2803 kJ /mol de glucosa
La fotosíntesis produce orden. ΔS < 0. Esta reacción no es espontánea en condiciones estándar porque ΔG > 0
Proceso de absorción de la energía solar.
Para que la energía lumínica pueda ser utilizada por los seres vivos, ha de ser absorbida primero. Las sustancias que responsables de absorber la luz son los pigmentos que se encuentran en las membranas tilacoidales del cloroplasto. Éstas moléculas contienen un cromóforo, que es un grupo químico capaz de absorber una longitud de onda particular del espectro visible. Entre estas moléculas se encuentran las clorofilas, la xantofila y los carotenoides
Esquema de un cloroplasto
La fotosíntesis se realiza en dos fases:
Fase luminosa: Es la fase dependiente de la luz.
La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.
La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.
Comprende pues un grupo de reacciones dependientes de la luz que ocurren en las membranas tilacoidales. En éstas, los electrones que han sido liberados debido a la incidencia de los fotones sobre los fotosistemas se utilizan para reducir NADP+ a NADPH. Es entonces cuando a través de la cadena transportadora de electrones, la energía de estos electrones se utiliza en la síntesis de ATP, proceso denominado fotofosforilacion.
Esquema de la fase luminosa.
Fase oscura: esta fase está formada por un grupo de reacciones no dependientes de la luz y que suceden en el estroma. En estas reacciones se aprovechan la energía y el poder reductor obtenido en la fase lumínica para así asimilar y reducir el carbono del CO2 y obtener, por tanto, biomoléculas exclusivas de los seres vivos mediante un proceso de que fija el carbono.
Nuestras fuentes principales han sido:
http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Fotosintesis.htm
http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120219084804AAjdEYY
http://hwww.gloog.com.br/answer/pt_br/answer_20071114044109AAm2Vp0.html?categoryId=396545209
http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/fotosint.htm
Libro de biología de 2º de Bachillerato SM.
Libro de química de 2º de Bachillerato Edebé.
Ana Font y Rocío López.
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